Uso de Lentes

Storyboard

>Model

ID:(292, 0)



Lens Geometry

Image

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Corrección con Lentes

ID:(1864, 0)



Error Eye and Biconvex Lens

Image

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ID:(1862, 0)



Error Eye and Biconcave Lens

Image

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ID:(1863, 0)



Multiples lentes

Image

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Cuando se acoplan dos lentes con sus respectivos focos, el primer lente genera una imagen que funciona como objeto para el segundo lente que a su vez genera una imagen de una imagen:

ID:(9465, 0)



Position and focus of concave lens

Equation

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Por similitud de los triángulos de los tamaños del objeto y la imagen y las posiciones del objeto y foco permite por similitud de triángulos mostrar que:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lc} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_{lc} }$

$s_{lc}$
Distancia de la imagen del lente cóncavo
$m$
5155
$s_o$
Distancia del objeto al lente cóncavo
$m$
5154
$f_{lc}$
Foco del lente cóncavo
$m$
5156

Una relación se puede armar con los triángulos del lado del objeto. En este caso la similitud nos permite escribir que el tamaño del objeto a_o es a la distancia del objeto s_o al foco f es como el tamaño de la imagen a_i es a la distancia del foco f:\\n\\n

$\displaystyle\frac{a_o}{s_o-f}=\displaystyle\frac{a_i}{f}$



Con la relación de similitud de los triángulos

$\displaystyle\frac{ a_o }{ a_{lc} }=\displaystyle\frac{ s_o }{ s_{lc} }$



se puede mostrar que se cumple:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lc} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_{lc} }$

ID:(3347, 0)



Proportions size and position of concave lens

Equation

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For any lens you can draw characteristic beams with which you can similarly show that the sizes of the object and the image are in the same proportion as their distances to the optical element (lens or mirror).

If the object has a size a_o, it is at a distance s_o of the lens, the image is a size a_i and is at a distance s_i, by similarity of the triangles it can be shown that

$\displaystyle\frac{ a_o }{ a_{lc} }=\displaystyle\frac{ s_o }{ s_{lc} }$

$s_{lc}$
Distancia de la imagen del lente cóncavo
$m$
5155
$s_o$
Distancia del objeto al lente cóncavo
$m$
5154
$a_o$
Object Size
$m$
5152
$a_{lc}$
Tamaño de la imagen en un lente cóncavo
$m$
5153

ID:(3346, 0)



Equation of Focus for Eye Lens

Equation

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Si observamos la sección imagen (entre lente y cristalino) - cristalino - imagen sobre la retina, se puede aplicar la relación entre foco f, distancia a objeto s_o y distancia a imagen s_i:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lc} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_{lc} }$



En este caso no disponemos de la distancia entre imagen entre lente y cristalino y cristalino. Sin embargo se se define la la distancia entre lente y cristalino como D y se emplea la distancia entre lente óptico e imagen s_i se puede calcular la distancia entre imagen y cristalino de D-s_i. Como en este caso el foco es f_e y la distancia entre cristalino y retina es s_e se tiene que:

$\displaystyle\frac{1}{ f_c }=\displaystyle\frac{1}{ D - s_i }+ \displaystyle\frac{1}{ s_b }$

$s_b$
Distance Cristalino-Retina
$m$
5166
$s_i$
Distance intermediate Lens Optical-Image
$m$
5164
$D$
Distance Optical-Crystalline Lens
$m$
5165
$f_c$
Focus Eye Lens
$m$
5162

donde f_e es el foco del cristalino, D-s_i la distancia de la imagen creada por el lente óptico y s_e la distancia donde el lente óptico proyecta la imagen. En este caso la distancia s_e es la distancia entre cristalino y retina.

ID:(3354, 0)



Distance Optical Lens Lens Equation

Equation

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De la ecuación para el foco del lente óptico f_l

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lv} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_i }$



y la del cristalino f_e

$\displaystyle\frac{1}{ f_c }=\displaystyle\frac{1}{ D - s_i }+ \displaystyle\frac{1}{ s_b }$



la distancia entre lente y cristalino D y las distancias entre objeto y lente s_o y entre cristalino y retina s_e se puede eliminar la distancia de la imagen s_i y calcular directamente el foco del lente óptico que se necesita:

$\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ D -\displaystyle\frac{1}{\displaystyle\frac{1}{ f_{lv} }-\displaystyle\frac{1}{ s_b }}}=\displaystyle\frac{1}{ f_c }$

$s_b$
Distance Cristalino-Retina
$m$
5166
$s_o$
Distance Object-Lens Optical
$m$
5163
$D$
Distance Optical-Crystalline Lens
$m$
5165
$f_{lv}$
Foco del lente convexo
$m$
5161
$f_c$
Focus Eye Lens
$m$
5162

Como es

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lv} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_i }$

\\n\\nse tiene que\\n\\n

$ s_i = \displaystyle\frac{1}{\displaystyle\frac{1}{ f_l } - \displaystyle\frac{1}{ s_o }}$



con lo que

$\displaystyle\frac{1}{ f_c }=\displaystyle\frac{1}{ D - s_i }+ \displaystyle\frac{1}{ s_b }$



se obtiene

$\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ D -\displaystyle\frac{1}{\displaystyle\frac{1}{ f_{lv} }-\displaystyle\frac{1}{ s_b }}}=\displaystyle\frac{1}{ f_c }$

donde f_l es el foco del lente óptico, s_o la distancia al objeto al lente óptico y s_i la distancia donde el lente óptico proyecta la imagen.

ID:(3355, 0)



Equation of Focus for Optical Lens

Equation

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Si observamos la sección objeto - lente óptico - imagen (entre lente y cristalino) se puede aplicar la relación entre foco f, distancia a objeto s_o y distancia a imagen s_i:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lc} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_{lc} }$



Si en este caso el foco es f_l, la distancia al objeto es s_o y la distancia lente a imagen s_i se tiene que:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{lv} }=\displaystyle\frac{1}{ s_o }+\displaystyle\frac{1}{ s_i }$

$s_i$
Distance intermediate Lens Optical-Image
$m$
5164
$s_o$
Distance Object-Lens Optical
$m$
5163
$f_{lv}$
Foco del lente convexo
$m$
5161

donde f_l es el foco del lente óptico, s_o la distancia al objeto al lente óptico y s_i la distancia donde el lente óptico proyecta la imagen.

ID:(3353, 0)



Dioptria

Equation

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$D=\displaystyle\frac{1}{f}$

ID:(3449, 0)



Concave-Convex Lens Situation

Image

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Lente Convexo-Concavo grueso

ID:(1860, 0)



Convex-Concave Lens Situation

Image

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Lente Concavo-Convexo grueso

ID:(1859, 0)



Calculating the focus of a Bi-Convex Simple Lens

Equation

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Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vsd} }=( n -1)\left(\displaystyle\frac{2}{ R }-\displaystyle\frac{( n -1) d }{ n R ^2}\right)$

$n$
Air-Lens Refractive Index
$-$
5157
$f_{vsd}$
Foco del lente bi-convexo simétrico
$m$
9952
$R$
Lens Radio
$m$
5167
$d$
Lens Width
$m$
5158

ID:(3432, 0)



Calculating the Focus of a bi-convex thickness Lens

Equation

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Los lentes reales tienen un grosor que se debe considerar. Si el lente tiene un indice de refracción n, un grosor en el centro de d y las curvaturas son R_1 y R_2, el foco f se calcula con

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vvd} }=( n -1)\left(\displaystyle\frac{1}{ R_1 }+\displaystyle\frac{1}{ R_2 }-\displaystyle\frac{( n -1)d}{ n R_1 R_2 }\right)$

$n$
Air-Lens Refractive Index
$-$
5157
$f_{vvd}$
Foco del lente bi-convexo grueso
$m$
9951
$d$
Lens Width
$m$
5158
$R_2$
Radio of the Lens, Image Side
$m$
5160
$R_1$
Radio of the Lens, Source Side
$m$
5159

ID:(3348, 0)



Cálculo del foco de un lente convexo-concavo grueso simétrico

Equation

>Top, >Model


Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vcs} }=\displaystyle\frac{( n -1)^2 d }{ n R ^2}$

$n$
Air-Lens Refractive Index
$-$
5157
$f_{vcs}$
Foco del lente convexo-cóncavo grueso
$m$
9837
$R$
Lens Radio
$m$
5167
$d$
Lens Width
$m$
5158

ID:(3430, 0)



Cálculo del foco de un lente convexo-cóncavo grueso

Equation

>Top, >Model


Los lentes reales tienen un grosor que se debe considerar. Si el lente tiene vidrio con indice de refracción n, un grosor en el centro de d y las curvaturas son R_1 y R_2, se puede calcular el foco f. Para ello basta tomar la ecuación del lente bi-convexo e introducir el radios de curvatura R_2 con el signo negativo:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{vcs} }=( n -1)\left(\displaystyle\frac{1}{ R_1 }-\displaystyle\frac{1}{ R_2 }+\displaystyle\frac{( n -1) d }{ n R_1 R_2 }\right)$

$n$
Air-Lens Refractive Index
$-$
5157
$f_{vcd}$
Foco del lente convexo-cóncavo grueso
$m$
9837
$d$
Lens Width
$m$
5158
$R_2$
Radio of the Lens, Image Side
$m$
5160
$R_1$
Radio of the Lens, Source Side
$m$
5159

ID:(3350, 0)



Diseño lente biconvexo

Image

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Lente Bi-Convexo grueso

ID:(1857, 0)



Situation of a Biconcave Lens

Image

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Lente Bi-Concavo grueso

ID:(1858, 0)



Calculating the Focus of a Simple Bi-Concave Lens

Equation

>Top, >Model


Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{csd} }=-( n -1)\left(\displaystyle\frac{2}{ R } +\displaystyle\frac{( n -1) d }{ n R ^2}\right)$

$n$
Air-Lens Refractive Index
$-$
5157
$f_{csd}$
Foco del lente bi-cóncavo simétrico
$m$
9954
$R$
Lens Radio
$m$
5167
$d$
Lens Width
$m$
5158

ID:(3431, 0)



Cálculo del foco de un lente concavo-convexo grueso simétrico

Equation

>Top, >Model


Una caso especial es aquel en que los radios son iguales, o sea R=R_1=R_2. Por ello el foco se calcula de:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{cvs} }=\displaystyle\frac{( n -1)^2 d }{ n R ^2}$

$n$
Air-Lens Refractive Index
$-$
5157
$R$
Lens Radio
$m$
5167
$d$
Lens Width
$m$
5158
$f_{cvs}$
Time
$m$
9848

ID:(3429, 0)



Calculating the Focus of a bi-concave thickness Lens

Equation

>Top, >Model


Los lentes reales tienen un grosor que se debe considerar. Si el lente tiene vidrio con indice de refracción n, un grosor en el centro de d y las curvaturas son R_1 y R_2, se puede calcular el foco f. Para ello basta tomar la ecuación del lente bi-convexo e introducir los radios de curvatura con el signo negativo:

$\displaystyle\frac{1}{ f_{ccd} }=-( n -1)\left(\displaystyle\frac{1}{ R_1 }+\displaystyle\frac{1}{ R_2 }+\displaystyle\frac{( n -1)d}{ n R_1 R_2 }\right)$

$n$
Air-Lens Refractive Index
$-$
5157
$f_{ccd}$
Foco del lente bi-cóncavo grueso
$m$
9953
$d$
Lens Width
$m$
5158
$R_2$
Radio of the Lens, Image Side
$m$
5160
$R_1$
Radio of the Lens, Source Side
$m$
5159

ID:(3349, 0)